Hercules–Corona Borealis Great Wall
Die Herkules-Corona Borealis-Mauer ist der größte bekannte Überbau im Universum.
Es handelt sich um eine riesige Gruppe von Galaxien, die ein riesiges flächenhaftes Muster bilden. Sie ist etwa 10 Milliarden Lichtjahre lang, 7,2 Milliarden Lichtjahre breit und fast 1 Milliarde Lichtjahre dick. Sie ist in den Sternbildern Herkules und Corona Borealis etwa 10 Milliarden Lichtjahre entfernt, daher ihr Name.
Es wurde im November 2013 bei der Kartierung von Gammastrahlenausbrüchen entdeckt. Es handelt sich dabei um sehr helle Explosionen von fernen, massereichen Sternen, die stärksten Explosionen im Universum. Ein typischer Ausbruch setzt in weniger als einer Zehntelsekunde mehr Energie frei als die Sonne in ihrer gesamten Lebensdauer von 10 Milliarden Jahren.
Gammastrahlenausbrüche sind sehr selten: nur einer findet in einer typischen Galaxie alle paar Millionen Jahre statt. Die Sterne, die diese Explosionen verursachen, sind sehr massereich, so dass das Material, das für ihre Entstehung benötigt wird, in großen Mengen vorhanden sein muss. Diese Explosionen können also dazu verwendet werden, um herauszufinden, ob es in dieser Richtung eine Galaxie gibt oder ob sich dort eine große Gruppe von Materie befindet.
Zwischen 1997 und 2012 haben Astronomen diese Ausbrüche am Himmel kartiert, mit Hilfe der Robotersatelliten Swift und Fermi, der nach Gammastrahlenausbrüchen sucht und deren Rotverschiebungen misst. In der Karte, die sie erstellten, bemerkten sie etwas Interessantes: 14 Gammastrahlenausbrüche haben sehr ähnliche Rotverschiebungen und liegen sehr nahe beieinander. Das bedeutet, dass es in der Region eine sehr große Gruppe von Galaxien und Materie gibt. Sie sagen, dass sich aus der Messung dieser Ausbrüche eine sehr große Struktur mit einem Durchmesser von 10 Milliarden Lichtjahren ergibt.
Zum Vergleich: Die Milchstraße, die Galaxie, in der wir leben, misst nur 100.000 Lichtjahre, und die Entfernung von der Milchstraße zur Andromeda-Galaxie beträgt nur 2,5 Millionen Lichtjahre. Die Huge-LQG (die Huge Large Quasar Group), die bisher größte Struktur im Universum, ist 4 Milliarden Lichtjahre lang.
Die Entdeckung der Herkules-Corona Borealis-Mauer widerspricht einer von Albert Einstein vorgeschlagenen Theorie, die als kosmologisches Prinzip bekannt ist. Das kosmologische Prinzip besagt, dass das gesamte Universum annähernd gleich ist; zwei beliebige Regionen im Universum sehen sich sehr ähnlich, auch wenn diese beiden Regionen sehr weit voneinander entfernt sind, wobei angenommen wird, dass diese Regionen eine Größe von mehr als 250 bis 300 Millionen Lichtjahren haben. Die maximale Größe der Strukturen muss auf der Grundlage der obigen Bedeutung etwa 1,2 Milliarden Lichtjahre betragen, und keine Struktur darf größer sein als diese, vorausgesetzt, dass die Materie vom Urknall an gleichmäßig verteilt ist. Die Struktur ist jedoch achtmal größer als der Grenzwert, was dem kosmologischen Prinzip widerspricht.
Die Struktur widerspricht auch Theorien über die Entwicklung des Universums. Die Struktur ist 10 Milliarden Lichtjahre entfernt, was bedeutet, dass wir die Struktur vor 10 Milliarden Jahren sehen, als das Universum erst 13,8 Milliarden Jahre alt war und sein Licht sich uns gerade näherte. Die Zeitspanne von 13,8 Milliarden Jahren ist zu kurz, als dass sich eine gigantische Struktur von 10 Milliarden Lichtjahren Länge bilden könnte. Selbst Istvan Horvath, der Entdecker der Struktur, sagt, er habe keine Ahnung, wie sich die Struktur in dieser Zeitspanne gebildet hat. Im Moment ist die Existenz der Struktur für Kosmologen noch ein Rätsel.
Ein massereicher Galaxienhaufen namens MACS J0717.5+3745, der der Großen Herkules-Corona Borealis-Mauer ähnlich sein könnte.
Fragen und Antworten
F: Was ist die Große Mauer von Hercules-Corona Borealis?
A: Die Hercules-Corona Borealis Great Wall ist die größte bekannte Superstruktur im Universum. Es handelt sich um eine riesige Gruppe von Galaxien, die ein gigantisches blattartiges Muster bilden, das etwa 10 Milliarden Lichtjahre lang, 7,2 Milliarden Lichtjahre breit und fast 1 Milliarde Lichtjahre dick ist.
F: Wie wurde sie entdeckt?
A: Die Hercules-Corona Borealis Great Wall wurde im November 2013 durch die Kartierung von Gammastrahlenausbrüchen entdeckt. Dabei handelt es sich um sehr helle Explosionen von fernen, massereichen Sternen, die in weniger als einer Zehntelsekunde mehr Energie freisetzen als die Sonne in ihrem gesamten Leben von 10 Milliarden Jahren. Gammastrahlenausbrüche sind sehr selten, aber sie können genutzt werden, um herauszufinden, ob es in dieser Richtung eine Galaxie oder eine große Gruppe von Materie gibt. Astronomen haben diese Ausbrüche zwischen 1997 und 2012 mit den Robotersatelliten Swift und Fermi kartiert und dabei etwas Interessantes festgestellt: 14 Gammastrahlenausbrüche hatten sehr ähnliche Rotverschiebungen und lagen dicht beieinander, was darauf hindeutet, dass es in dieser Region eine große Gruppe von Galaxien und Materie gab.
F: Wie lässt sich diese Struktur mit anderen Strukturen vergleichen?
A: Die Huge Large Quasar Group (die bisher größte Struktur) ist 4 Milliarden Lichtjahre lang, während die Milchstraße nur 200.000 Lichtjahre misst und die Entfernung von der Milchstraße zur Andromeda-Galaxie nur 2,5 Millionen Lichtjahre beträgt. Diese Struktur ist jedoch 10 Milliarden Lichtjahre lang und damit 8 Mal größer als jede andere bekannte Struktur.
F: Welcher Theorie widerspricht dies?
A: Diese Entdeckung widerspricht Albert Einsteins kosmologischem Prinzip, das besagt, dass zwei Regionen im Universum auch dann ähnlich aussehen, wenn sie weit voneinander entfernt sind, solange diese Regionen eine Größe von mehr als 250 bis 300 Millionen Lichtjahren haben - die maximale Größe von Strukturen muss demnach bei etwa 1,2 Milliarden Lichtjahren liegen - diese Struktur überschreitet jedoch diese Grenze, indem sie 8-mal größer ist als erwartet, was Einsteins Theorie widerspricht.
F: Warum bleibt seine Existenz immer noch ein Rätsel?
A: Seine Existenz bleibt rätselhaft, weil er sich innerhalb einer Zeitspanne von 3,8 Milliarden Jahren gebildet hat, denn seine Entstehung hätte angesichts seiner Größe - 10 Milliarden Lichtjahre - länger gedauert als zu Beginn des Universums vor 13,8 Milliarden Jahren, als seine Lichter gerade begannen, sich uns zu nähern.
F: Welche Idee legt nahe, dass sich der Urknall aufgrund dieser unglaublichen kosmischen Struktur als falsch erweisen könnte?
A: Einige meinen, dass der Urknall aufgrund dieser unglaublichen kosmischen Struktur als falsch erwiesen werden könnte, weil er sich innerhalb einer Zeitspanne von 3,8 Milliarden Jahren gebildet hat, da seine Entstehung angesichts seiner Größe länger gedauert hätte, als das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren begann, als seine Lichter sich uns gerade erst näherten.
